НАУЧНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ УРАЛЬСКОЙ ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ В ОБЛАСТИ ТРИБОТЕХНИКИ
Одной из главных задач современной науки является повышение надёжности машин и технологического оборудования путём увеличения ресурса быстроизнашивающихся деталей на основе результатов триботехнических исследований. Это относится прежде всего к оборудованию подверженному наиболее интенсивным видам изнашивания: абразивному, коррозинно-механическому, тепловому и другим.
В результате теоретических исследований, обобщения опыта эксплуатации оборудования и специально выполненных промышленных и лабораторных исследований обнаружен ряд неизвестных ранее фактов, хаpaктерных для изнашивания деталей машин в условиях высоких нагрузок и отсутствия смазки.
1. Исследования абразивного изнашивания позволили установить неизвестное ранее явление стабилизации износа металлов при взаимодействии с абразивными материалами. Суть этого явления состоит в том, что в паре трения, например, металл - горная порода, работающих при нагрузках, вызывающих разрушение находящихся в контакте выступов кусков горной породы или частиц абразива, износ стабилизируется и остаётся постоянным при дальнейшем увеличении нагрузки [1].
С учётом установленного явления упростились разработки расчётов ресурса быстроизнашивающихся деталей и прогнозирование геометрических параметров изношенных деталей. Это способствует выбору рациональной конструкции деталей, увеличению их ресурса и совершенствованию технического обслуживания и ремонта машин.
2. По результатам обобщения опыта эксплуатации оборудования и специально выполненных экспериментов обнаружен ряд неизвестных ранее фактов, хаpaктерных для изнашивания рабочих органов машин в условиях агрессивных сред:
- интенсивное изнашивание поверхности металлических деталей в агрессивных средах является не только результатом образования окислов и гидратов окислов, но и образования солей, как правило имеющих более высокие твердость и хрупкость, и менее прочную связь с основным металлом;
- скорость протекания процесса коррозионно-механического изнашивания определяется температурой в зоне фрикционного контакта;
- хаpaктер протекания процесса коррозионно-механического изнашивания обусловлен переходом химических элементов (S, F) из твердой или жидкой фазы в газовую под действием высокой температуры, возникающей в зоне фрикционного контакта;
- в условиях активизации агрессивной среды под действием температуры в зоне фрикционного контакта коррозионная стойкость сталей, легированных хромом и никелем, незначительно отличается от конструкционных сталей общего назначения.
Установлена неизвестная ранее закономерность изменения интенсивности коррозионно-механического изнашивания металлов пар трения в агрессивных средах от температуры в зоне фрикционного контакта, заключающаяся в том, что скорость коррозионно-механического изнашивания определяется температурой, возникающей в зоне фрикционного контакта металлов, под действием которой происходят фазовый переход в парообразное состояние и активизация агрессивных сред, а также интенсификация электромеханических процессов в результате образования солей сильных кислот (например FeS2, FeF, FeCI), хаpaктеризующихся меньшей прочностью адгезии по сравнению с прочностью основного металла [2].
Исследования позволили сформулировать требования к служебным хаpaктеристикам металлов, работающим в агрессивных средах и обосновать инженерию поверхностей быстроизнашивающихся деталей.
3. Особенностью изнашивания деталей, работающих в тяжёлых скоростных, а следовательно, температурных режимах является зависимость механизма изнашивания (формирования частиц износа) и интенсивности изнашивания от температуры в зоне фрикционного контакта. Установлено, что наиболее интенсивное изнашивание связано не с микрорезанием, как это считалось ранее, а с массопереносом материала изнашиваемого образца из железоуглеродистых сплавов на контртело.
Закономерность изменения механизма и интенсивности изнашивания элементов пар трения, например, железоуглеродистых сплавов и абразивного, металлического или пластмассового контртела от скорости взаимодействия, заключается в том, что механизм изнашивания и интенсивность его определяются величиной поверхностной энергии изнашивающегося тела, а последняя связана с величиной модуля упругости и зависит от температур в зоне фрикционного контакта; при этом наиболее интенсивное изнашивание происходит в результате переноса металла на контртело, протекающее в следующих формах: глубинное вырывание (схватывание первого рода) элементов в твёрдом состоянии (Е~105 МПа); намазывание металла в пластичном (Е~104 МПа )и в жидком состояних (Е~103 МПа) [3,4].
Значение этих исследований для науки определяется тем, что установленная закономерность составляет одно из основополагающих положений кинетики процесса теплообмена пар трения при изнашивании и существенно дополняет объём знаний о химических, структурных и фазовых превращениях, протекающих под действием температур в зоне фрикционного контакта.
Установление этой закономерности предопределяет возможность существенного увеличения ресурса деталей, лимитирующих надёжность машин и оборудования, за счёт реализации следующих мероприятий:
- выбор режимов взаимодействия элементов пар трения, обеспечивающих в зависимости от их назначения разный уровень интенсивности изнашивания;
- подбор материалов для инструмента, сохраняющих износостойкость в условиях высоких температур;
- конструирование быстроизнашивающихся деталей с учётом кинетики процесса теплообмена при трении.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Зимин А.И., Смирнов Б.Н. Явление стабилизации износа металлов при взаимодействии с абразивными материалами / Диплом №174 // Научные открытия (Сб. кратких описаний научных открытий, научных идей, научных гипотез - 2001 г.) М.: РАЕН, МААНОИ, МААНО, 2002, с. 33-35.
- Зимин А.И., Минухин Л.А. Закономерность изменения интенсивности коррозионно-механического изнашивания металлов пар трения в агрессивных средах от температуры в зоне фрикционного контакта / Диплом №250 // Научные открытия (Сб. кратких описаний научных открытий, научных идей, научных гипотез - 2004 г.) М.: РАЕН, МААНОИ, МААНО, 2004, с. 15-18.
- Зимин А.И. Повышение надёжности строительных машин с учётом кинетики процесса теплообмена пар трения / Вестник отделения строительных наук, РААСН вып. 11. Курск, 2007, с. 397-404.
- Зимин А.И. Кинетика процесса теплообмена при изнашивании металлов / Термодинамика и материаловедение. Тезисы докладов Шестого Семинара СО РАН - УрО РАН. Екатеринбург: УрО РАН, 2006, с. 67.
В статье представлена комплексная оценка экологического риска территории Иркутской области. Наличие в области большого количества промышленных объектов с опасными производствами, технологиями и материалами предопределяет реальную возможность возникновения техногенных аварий и катастроф. Естественными природными факторами риска являются землетрясения, оползни, ураганы, наводнения, лесные пожары, опасные инфекционные заболевания, эпизоотии и эпифитотии. Более того, многие природные ЧС возникают как следствие воздействия человека на природную среду. Городская экосистема должна проектироваться и развиваться на основе технологии комплексной оценки экологической емкости территорий, которая необходима для гармоничного развития территорий без деградации природных экосистем любого уровня. В Иркутской области наблюдается значительное загрязнение всех компонентов окружающей среды, что также сказывается на показателях состояния здоровья населения. Выявлена статистически значимая связь между показателями детской cмepтности и загрязнением природной среды. Комплексная оценка экологического риска по предлагаемой методике показывает, что природная среда исследуемой территории уже никогда не сможет восстановиться в первоначальном виде.
...
22 05 2026 1:37:21
Статья в формате PDF
104 KB...
21 05 2026 16:50:37
Статья в формате PDF
119 KB...
20 05 2026 15:53:16
Статья в формате PDF
127 KB...
19 05 2026 7:49:24
Тюменский регион является одним из лидеров по уровню экономического развития. Устойчивое развитие его обеспечит сбалансированное решение социально-экономических задач, проблем сохранения окружающей среды в целях удовлетворения потребностей нынешнего и будущего поколений. Реализация перехода на путь стабильного развития потребует в дальнейшем формирования новой стратегии, которая оказалась бы экологически и экономически сбалансированной.
...
18 05 2026 21:57:37
Статья в формате PDF
300 KB...
17 05 2026 15:39:35
Статья в формате PDF 126 KB...
16 05 2026 1:14:31
Приведены результаты научных исследований сохранения и улучшения экологического состояния агроландшафтов Казахстана. Проведены экспериментальные работы с учетом дифференциации зональных систем земледелия. Исследования показали, что оценка в эрозионных агроландшафтах адаптивности основной обработки богарных светло-каштановых почв на уровне мезо – и микроландшафтных условий, вспашка более эффективна в северных и восточных экспозиций склонов, где плотность пахотного слоя была в среднем за вегетацию зерновых культур в основном на 0,02–0,04 г/см3 меньше по сравнению с плоскорезной обработкой. На склонах южной и западной экспозиций наоборот плоскорезная обработка способствовала снижению уплотненности почвы, на 0,03–0,05 г/см3 и повышению ее противоэрозионной устойчивости в 1,2–1,5 раза. На склонах северной и восточной экспозиции вспашка обеспечивает более эффективную борьбу с сорняками, а плоскорезная – на южных и западных склонах более высокое и равномерное накопление снега и рациональное использование влаги. Важнейшим звеном улучшения экологии почв является оптимизация севооборотов. В статье предлагается построить севооборот по количеству оставляемого в почве органического вещества, каждым предшественником. Для совершенствования севооборотов рекомендуется сидерация, уплотненные посевы, размещение многолетних и однолетних трав, применения органических удобрений и др.
...
15 05 2026 18:42:15
Статья в формате PDF
134 KB...
14 05 2026 22:12:35
Статья в формате PDF
218 KB...
13 05 2026 3:40:48
Статья в формате PDF
104 KB...
11 05 2026 5:20:33
Статья в формате PDF
112 KB...
10 05 2026 4:54:34
Статья в формате PDF
135 KB...
09 05 2026 20:26:37
Статья в формате PDF
132 KB...
08 05 2026 9:40:13
Статья в формате PDF
97 KB...
07 05 2026 18:27:21
Статья в формате PDF
124 KB...
06 05 2026 22:30:26
Статья в формате PDF
123 KB...
05 05 2026 18:56:15
Статья в формате PDF
140 KB...
04 05 2026 0:50:34
Исследовано водно- и спирто-щелочное расщепление 1,4-бис (диметилэтил-, диэтилметил и диметилфенацил)-2,3-дибромбут-2-ениленаммоний дигалоген-идов. Показано, что в отличие от их триметильного аналога, во всех случаях расщепление протекает в довольно жестких условиях (высокие температуры, избыток щелочи), с образованием сложной смеси продуктов.
...
03 05 2026 4:37:29
Статья в формате PDF
129 KB...
02 05 2026 13:42:14
Статья в формате PDF
102 KB...
01 05 2026 19:25:36
Статья в формате PDF
224 KB...
30 04 2026 11:38:25
Статья в формате PDF
279 KB...
29 04 2026 18:45:20
Статья в формате PDF
108 KB...
28 04 2026 4:40:44
Целью настоящего исследования явилось определение с применением новых современных методов биоинформационного анализа места и роли гелиогеомагнитной активности в комплексном биотропном воздействии на организм человека особых экологических факторов высоких широт. Изучалась сезонная динамика рецидивирования хронических заболеваний внутренних органов (стенокардия, гипертоническая болезнь, хронический бронхит, ревматизм) у жителей г. Сургута за пятилетний период. Параллельно отмечалась среднемecячная динамика геомагнитной активности. Проведенный корреляционный анализ в рамках второй, стохастической (вероятностной) парадигмы показал, что суммарная среднемecячная и сезонная динамика геомагнитных колебаний, выявленная при многолетнем наблюдении на территории Югры, играет существенную роль в течении хронических неинфекционных болезней. Однако в рамках второй парадигмы не представляется возможным определить значимость геомагнитной активности в комплексном биотропном влиянии экстремальных экологических факторов. Разрешение данной проблемы возможно только с позиции третьей, синергетической парадигмы. Применение метода идентификации параметров квазиаттpaкторов в фазовом прострaнcтве состояний позволяет в рамках синергетической парадигмы выявить значимость геомагнитных возмущений в комплексном биотропном воздействии на организм человека нeблагоприятных экологических факторов высоких широт.
...
27 04 2026 0:59:45
Статья в формате PDF
121 KB...
26 04 2026 16:14:58
Статья в формате PDF
101 KB...
25 04 2026 20:39:13
Представлено обоснование и техника закрытой медиастинотомии со стороны правой плевральной полости и её дренирования через передний мини-доступ в V межреберье активным трубчатым дренажом с боковыми отверстиями у больных с флегмоной заднего средостения, возникшей вследствие перфорации стенки грудного отдела пищевода, отличающаяся простотой исполнения, малой травматичностью и высокой дренажной эффективностью.
...
24 04 2026 12:47:20
Статья в формате PDF
103 KB...
23 04 2026 7:20:34
Статья в формате PDF
106 KB...
22 04 2026 7:41:23
Статья в формате PDF
119 KB...
21 04 2026 8:20:32
Статья в формате PDF
117 KB...
19 04 2026 13:50:15
Статья в формате PDF
110 KB...
18 04 2026 11:34:56
Рассмотрен вариант синхронного деления клеток. Предложены кинетические уравнения, описывающие рост, размножение и гибель микроорганизмов с учетом как естественной cмepтности, так и внутривидовой борьбы. Рассматривается квазистационарный метод решения уравнения для определения плотности функции распределения микроорганизмов по возрастам. Предложен явный вид коэффициента диффузии в прострaнcтве масс. Получено аналитическое решение в квазистационарном приближении для плотности функции распределения микроорганизмов по возрастам для случая, когда рост клетки пропорционален ее массе (объему).
...
17 04 2026 17:14:26
Статья в формате PDF
102 KB...
16 04 2026 17:58:56
Статья в формате PDF
241 KB...
15 04 2026 18:16:48
Статья в формате PDF
115 KB...
14 04 2026 21:22:19
Статья в формате PDF
109 KB...
13 04 2026 1:39:16
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
